遺傳算法計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)論文

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1計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中的問題描述

假設(shè)所用的計算機(jī)傳輸介質(zhì)兩節(jié)點(diǎn)之間不多于一條直線的鏈接路，所用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就可以運(yùn)用數(shù)學(xué)圖G=（N,L）來進(jìn)行描述。而且網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)不會出現(xiàn)任何的故障，網(wǎng)絡(luò)鏈接介質(zhì)的可靠和自身的長度沒有關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)鏈接路與網(wǎng)絡(luò)只有兩種狀態(tài)存在：正常工作和故障。而當(dāng)所有的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶都相互聯(lián)通時，則可組成G圖的一棵生成樹，并且全部的結(jié)點(diǎn)都處于正常。那么無論在什么時刻，可能只有L種的子集（L）是正常狀態(tài)，全部結(jié)點(diǎn)都是正常狀態(tài)。因此，整個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠度都可使用數(shù)學(xué)建模來進(jìn)行運(yùn)算。

2遺傳算法在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠度優(yōu)化計算中的應(yīng)用研究

2.1遺傳運(yùn)算方法

在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中遺傳運(yùn)算主要是以變異和交叉這兩種方式進(jìn)行。交叉主要是通過在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的范圍（[1，N]）之間的隨機(jī)數(shù)，以此作為基因交叉位置的設(shè)置且一次只可以操作一個結(jié)點(diǎn)。這樣能夠最大程度地確保網(wǎng)絡(luò)的連通性，但也有可能出現(xiàn)錯的連通結(jié)構(gòu)，所以進(jìn)行調(diào)整操作；變異則是先確定基因的變異和數(shù)目，然后再根據(jù)范圍來選擇新的基因段替換舊基因段生成后代。一般變異率都在0.001到0.01內(nèi)，如是變異出現(xiàn)了錯誤的網(wǎng)絡(luò)連通結(jié)構(gòu)基因，就必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

2.2算法的調(diào)整與仿真實(shí)例

根據(jù)上面的遺傳算法中的分析，可根據(jù)其假設(shè)，建立出一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)，然后再運(yùn)用遺傳算法來進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，假設(shè)次計算機(jī)有著6個網(wǎng)路信道系統(tǒng)的結(jié)點(diǎn)，通過對一個計算機(jī)算的網(wǎng)絡(luò)信道可靠度優(yōu)化計算的實(shí)驗(yàn)，而后經(jīng)過多次的計算，構(gòu)建起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。合理將遺傳算法應(yīng)用到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠度的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中，使得其網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與可靠性都得到有效地提升。而其中算法的調(diào)整是必須要先對每一個基因的表達(dá)式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連通結(jié)構(gòu)的判斷。而后是觀察gij，當(dāng)gij=1時則進(jìn)行原交叉變異操作，當(dāng)gij=0時，則令gij=1，如果操作依然不能實(shí)現(xiàn)，就跳回到起始點(diǎn)進(jìn)行重新判斷，這樣反復(fù)的進(jìn)行循環(huán)。仿真實(shí)例。如下為網(wǎng)絡(luò)可靠度優(yōu)化實(shí)例，其分別是網(wǎng)絡(luò)鏈路價值的成本和可靠度矩陣。這個時候的網(wǎng)絡(luò)可靠度約束常數(shù)都是2，總結(jié)的點(diǎn)數(shù)是5，迭代的次數(shù)是100次。通過仿真求解得知，網(wǎng)絡(luò)鏈路介質(zhì)的總成本是40，確保網(wǎng)絡(luò)可靠度的最大值是0.88。

作者：鄭祥格 單位：杭州師范大學(xué)錢江學(xué)院